DE3940494A1

DE3940494A1 - FUEL SYSTEM

Info

Publication number: DE3940494A1
Application number: DE19893940494
Authority: DE
Inventors: Hugh Cyril Grigg; Louis Barnabas Bodo
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1990-06-21
Also published as: GB2226079A; GB8925670D0; GB8829410D0

Abstract

A fuel pumping apparatus 10 has a throttle (13, Fig. 27) connected intermediate low and high pressure fuel pumps (12 and 11) the latter having outlets 14 connected to the injection nozzles of the engine 15. A secondary liquid is introduced into the fuel flowing to the engine in or adjacent the throttle, the secondary liquid facilitating combustion of the fuel. The secondary liquid is drawn from a tank 20 by a second low pressure pump 21 and flows by way of a control device 24 to the throttle. A non-return valve 23 is provided to prevent flow of fuel towards the low pressure pump 21. The device 24 may be a valve closed at engine overrun or an electronic flow controller. The pump 21 may provide a constant flow and a level sensor in the tank 20 may operate the device 24. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem für die Zuführung von flüssigem Kraftstoff in einen Dieselmotor, das eine Niederdruckkraftstoffzuführungspumpe, eine Hochdruckpumpe, die in einem zeitlich festgelegten Verhältnis mit dem zugehörigen Motor betrieben wird und der Kraftstoff durch die Niederdruckpumpe zugeführt wird, wobei die Hochdruckpumpe ihrerseits Kraftstoff durch eine Vielzahl von im Betrieb mit den entsprechenden Einspritzdüsen des zugehörigen Motors verbundenen Ausflußöffnungen liefert, sowie Mittel zur Steuerung der dem Einlaß der Hochdruckpumpe zugeführten Menge an Kraftstoff aufweist.The present invention relates to a Fuel system for the supply of liquid Fuel in a diesel engine that's one Low pressure fuel supply pump, one High pressure pump that is timed Ratio is operated with the associated motor and the fuel through the low pressure pump is supplied, the high pressure pump in turn Fuel by using a variety of the corresponding injectors of the associated Motors connected orifices delivers, as well Means for controlling the inlet of the High pressure pump supplied amount of fuel having.

Bei einem solchen System ist es wünschenswert, den dem Motor zugeführten Kraftstoff mit einer anderen Flüssigkeit, wie z.B. einem normalerweise nicht in Verbrennungsmotoren verwendeten minderwertigen Kraftstoff oder einem Additiv, daß die Verbrennung des Kraftstoffs zum Zwecke der Reduzierung von Rauch im Motorabgas oder zur Vereinfachung der Reinigung eines Filters im Motorabgassystem erleichtert, zu vermischen. Aus mehreren Gründen ist es wünschenswert, den Kraftstoff und die genannte andere Flüssigkeit, die im folgenden als Zweitflüssigkeit bezeichnet wird, getrennt zu speichern und sie nur dann zu mischen, wenn es erforderlich ist.With such a system, it is desirable that fuel supplied to the engine with another Liquid, e.g. usually not in one Internal combustion engines used inferior Fuel or an additive that combustion of fuel for the purpose of reducing smoke in the engine exhaust or to simplify cleaning a filter in the engine exhaust system, too mix. It is for several reasons desirable the fuel and the said other liquid, the following as Second liquid is referred to separately save and only mix them when it is is required.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und praktisches Kraftstoffsystem der eingangs genannten Art bereitzustellen.The aim of the present invention is a simple and practical fuel system to provide the type mentioned.

Erfindungsgemäß weist ein Kraftstoffsystem der eingangs genannten Art eine zweite Niederdruckpumpe zum Pumpen der Zweitflüssigkeit, Durchflußmittel zum Fördern der Zweitflüssigkeit zum Einlaß der Hochdruckpumpe, ein Rückschlagventil in den Durchflußmitteln zur Verhinderung des Kraftstoffflusses zu der zweiten Niederdruckpumpe, Mittel zur Steuerung des Flusses der Zweitflüssigkeit sowie ein weiteres Rückschlagventil zur Verhinderung des Fließens der Zweitflüssigkeit zu der ersten Niederdruckpumpe auf.According to the invention, a fuel system has type mentioned a second low pressure pump for pumping the second liquid, flow medium for Convey the second liquid to the inlet of the High pressure pump, a check valve in the Flow means to prevent the Fuel flow to the second low pressure pump, Means of controlling the flow of the Second liquid and another check valve to prevent the flow of the secondary liquid to the first low pressure pump.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffsystems in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert.In the following an embodiment of the fuel system according to the invention in connection explained in more detail with the accompanying drawings.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine grafische Darstellung des gesamten Kraftstoffsystems und Fig. 1 is a graphical representation of the entire fuel system and

Fig. 2 eine grafische Darstellung eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffsystems. FIG. 2 is a graphical representation of part of the fuel system shown in FIG. 1.

In den Zeichnungen weist das Kraftstoffsystem eine Kraftstoffpumpvorrichtung 10, zweckmäßigerweise vom Drehverteilertyp auf, die, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Hochdruckpumpe 11 umfaßt, der Kraftstoff durch eine Niederdruckpumpe 12 zugeführt wird. Zwischen der Nieder- und der Hochdruckpumpe ist eine Drossel 13 angebracht, die dazu dient, die Menge des der Hochdruckpumpe während deren Füllperioden zugeführten Kraftstoffs zu steuern. Die Hochdruckpumpe weist eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 14 auf, die im Betrieb mit den Einspritzdüsen des zugehörigen Motors 15 verbunden sind; sie wird in einem zeitlich festgelegten Verhältnis zum Motor betrieben. In einem speziellen Ausführungsbeispiel weist der Motor ein Rußteilchensammelgefäß 16 A in seiner Auspuffanlage auf. Durch ein Kraftstoffilter 16, auf dessen Zulaufseite ein Sedimentierer 17 vorgesehen ist, wird der Niederdruckpumpe 12 flüssiger Kraftstoff zugeführt. Der Einlaß des Sedimentierers ist mit einem Kraftstoffvorratsbehälter 18 verbunden, außerdem kann eine Hebepumpe 19 vorgesehen sein. Die Aufgabe des Sedimentierers ist es, große Schmutzteilchen, die im Kraftstoff enthalten sein können, abzufangen und außerdem eventuell in dem Kraftstoff des Vorratsbehälters enthaltenes Wasser abzutrennen.In the drawings, the fuel system comprises a fuel pump device 10 , suitably of the rotary distributor type, which, as shown in FIG. 2, comprises a high pressure pump 11 to which fuel is supplied by a low pressure pump 12 . A throttle 13 is attached between the low and high pressure pumps and serves to control the amount of fuel supplied to the high pressure pump during its filling periods. The high pressure pump has a plurality of outlet openings 14 which, in operation, are connected to the injection nozzles of the associated engine 15 ; it is operated in a timed relationship to the engine. In a special embodiment, the engine has a soot particle collector 16 A in its exhaust system. Liquid fuel is supplied to the low-pressure pump 12 through a fuel filter 16 , on the inlet side of which a sedimentation device 17 is provided. The inlet of the sedimenter is connected to a fuel tank 18 , and a lifting pump 19 can also be provided. The job of the sedimenter is to trap large dirt particles that may be contained in the fuel and also to separate any water that may be contained in the fuel of the storage container.

Die sogenannte Zweitflüssigkeit wird der Pumpvorrichtung 10 von einem Vorratsbehälter 20 zugeführt, wobei sie durch eine Niederdruckpumpe 21 über ein Filter 22 und ein Rückschlagventil 23, das zur Vermeidung des Kraftstoffflusses zur Niederdruckpumpe 21 dient, befördert wird. Zur Steuerung des Flusses der Zweitflüssigkeit zur Vorrichtung 10 ist eine Kontrolleinrichtung 24 vorgesehen, und die Zweitflüssigkeit wird, wie in Fig. 2 zu sehen, der Vorrichtung an einem unmittelbar oberstromig zu der Drossel 13 gelegenen Punkt zugeführt. Die Zweitflüssigkeit kann natürlich auch an einem Punkt unterstromig zu der Drossel oder in der Drossel selbst zugeführt werden.The so-called secondary liquid is fed to the pump device 10 from a storage container 20 , wherein it is conveyed by a low-pressure pump 21 via a filter 22 and a check valve 23 , which serves to avoid the fuel flow to the low-pressure pump 21 . A control device 24 is provided to control the flow of the second liquid to the device 10 , and the second liquid, as can be seen in FIG. 2, is fed to the device at a point immediately upstream of the throttle 13 . The second liquid can of course also be fed downstream at a point to the throttle or in the throttle itself.

Die Drossel 13 wird in der Praxis durch einen Stabilisierungsmechanismus, der ein bedienungskontrolliertes Eingabebauteil aufweist, und durch den die Geschwindigkeit und die vom Motor entwickelte Leistung gesteuert werden können, kontrolliert. Falls die sogenannte Zweitflüssigkeit ein minderwertiger Kraftstoff ist, kann die Kontrolleinrichtung 24 ein einfaches Ein/Aus- Ventil sein, das geschlossen wird, wenn der Motor überdreht. Im anderen Fall kann sie aus einem elektronischen Flußregler bestehen, so daß das Verhältnis von Zweitflüssigkeit zu Kraftstoff genau gesteuert werden kann.In practice, the throttle 13 is controlled by a stabilization mechanism which has an operator-controlled input component and by means of which the speed and the power developed by the engine can be controlled. If the so-called secondary fluid is an inferior fuel, the control device 24 can be a simple on / off valve which is closed when the engine is cranking. In the other case, it can consist of an electronic flow regulator so that the ratio of secondary liquid to fuel can be precisely controlled.

Das Rückschlagventil 23 verhindert den Kraftstofffluß zur Pumpe 21 und dem Vorratsbehälter 20, der z.B. dann auftreten kann, wenn die Zuführung der Zweitflüssigkeit beendet ist. In der gleichen Weise kann ein weiteres (nicht gezeigtes) Rückschlagventil vorgesehen sein, um den Fluß von Zweitflüssigkeit zur Pumpe 12 in dem Falle zu verhindern, daß die Zufuhr von Kraftstoff beendet ist. Zweitflüssigkeit und Kraftstoff werden an einem unmittelbar oberstromig zu der Drossel gelegenen Punkt zusammengebracht, so daß eine hinreichende Vermischung beider stattfindet.The check valve 23 prevents the fuel flow to the pump 21 and the reservoir 20 , which can occur, for example, when the supply of the second liquid has ended. In the same way, a further check valve (not shown) can be provided to prevent the flow of secondary liquid to the pump 12 in the event that the supply of fuel is stopped. Second liquid and fuel are brought together at a point immediately upstream of the throttle, so that a sufficient mixing of the two takes place.

Die Zweitflüssigkeit kann aus einer leicht verfügbaren Flüssigkeit bestehen, die in der Lage ist, die Verbrennung oder die Reduzierung von Rußpartikeln innerhalb des Motorverbrennungsraums und außerdem die Regenerierung des Rußteilchensammelgefäßes 16 A durch Absenkung der Verbrennungstemperatur der Rußteilchen zu erleichtern, so daß eine Selbstreinigungswirkung des Rußmittelsammelgefäßes resultiert. In diesem Fall kann die Kontrolleinrichtung aus einem einfachen Ein/Aus- Ventil bestehen, und die Pumpe kann eine Konstantflußpumpe sein, was den Effekt hat, daß, im Verhältnis zum Kraftstoff, die Menge an dem Motor zugeführter Zweitflüssigkeit ansteigt, wenn sich Motorgeschwindigkeit und Belastung während des Betriebs des Motors verringern. Auf diese Weise wird ein größerer Anteil der Zweitflüssigkeit an den Motor abgegeben, wenn der Kraftstofffluß zum Motor reduziert wird, so daß die Selbstreinigungswirkung des Rußteilchensammelbehälters auch dann aufrechterhalten wird, wenn die Abgastemperatur verringert wird. Im anderen Fall braucht die Pumpe nicht vom Konstantflußtyp zu sein; in diesem Falle wäre dann ein Flußregler vorzusehen.The second liquid can consist of an easily available liquid which is able to facilitate the combustion or reduction of soot particles within the engine combustion chamber and also the regeneration of the soot particle collecting vessel 16 A by lowering the combustion temperature of the soot particles, so that the soot agent collecting vessel has a self-cleaning effect . In this case the control device can consist of a simple on / off valve and the pump can be a constant flow pump, which has the effect that, in relation to the fuel, the amount of secondary fluid supplied to the engine increases as the engine speed and load increase reduce while the engine is running. In this way, a larger proportion of the secondary fluid is delivered to the engine when the fuel flow to the engine is reduced, so that the self-cleaning effect of the soot particle collecting container is maintained even when the exhaust gas temperature is reduced. Otherwise the pump need not be of the constant flow type; in this case a flow regulator would have to be provided.

Falls die Zufuhr der Zweitflüssigkeit beendet ist, ist es erforderlich, sicherzustellen, daß der Motor nicht weiterarbeiten kann, da seine Abgase mehr als die erlaubte Menge Rauch beinhalten könnten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein Sensor vorgesehen wird, der den Füllstand im Vorratsbehälter 20 mißt und das Schließen eines Ventils in der Kraftstoffzuführungsleitung bewirkt, wenn der Füllstand auf einen kritischen Wert absinkt. Um die Bedienungsperson auf den niedrigen Flüssigkeitsstand aufmerksam zu machen, kann eine Warnlampe vorgesehen werden.If the supply of the second liquid has ended, it is necessary to ensure that the engine cannot continue to operate since its exhaust gases could contain more than the permitted amount of smoke. This can be achieved by providing a sensor that measures the level in the reservoir 20 and causes a valve in the fuel supply line to close when the level drops to a critical level. A warning lamp can be provided to alert the operator to the low fluid level.

Die vorliegende Erfindung ist bezüglich der Anwendung auf eine Pumpvorrichtung beschrieben, in der der gesamte Kraftstoff und die Zweitflüssigkeit, die der Pumpkammer der Hochdruckpumpe zugeführt werden, an den Motor übergeben wird. Sie kann nicht auf einen Typ von Pumpvorrichtung angewendet werden, in der die von der Vorrichtung an den zugehörigen Motor gelieferte Menge Kraftstoff über Füllverluste aus der Pumpkammer kontrolliert wird, es sei denn, daß der übergelaufene Kraftstoff und die Zweitflüssigkeit z.B. in einem Akkumulator zurückgehalten und dann beim nächsten Fülltakt sofort in die Pumpkammer zurückgeführt werden. In der üblicheren Form einer solchen Pumpe wird der Kraftstoff in das Gehäuse der Vorrichtung überlaufen gelassen, und ein gewisser Teil wird vom Gehäuse in den Vorratsbehälter zurückbefördert. In diesem Fall würde ein Teil der Zweitflüssigkeit ihren Weg in den Kraftstoffspeicherbehälter finden, was als unerwünscht betrachtet wird.The present invention is related to Application to a pump device described in which is all the fuel and the secondary fluid, which is fed to the pump chamber of the high pressure pump be passed to the engine. she can not applied to one type of pumping device in which the from the device to the associated Engine delivered amount of fuel over fill losses is checked out of the pumping chamber, unless that the overflowed fuel and the Secondary liquid e.g. in an accumulator held back and then at the next filling cycle be returned to the pump chamber immediately. In The more common form of such a pump is the Fuel spills into the body of the device left, and some of the housing is in transported the reservoir back. In this case part of the secondary liquid would find its way into the Fuel storage tank find what as is considered undesirable.

Claims

1. A fuel system for supplying liquid fuel to a diesel engine
a low pressure pump ( 12 ),
a high-pressure pump ( 11 ), which is operated in a timed relationship with the associated engine ( 15 ) and the fuel is supplied by the low-pressure pump ( 12 ), the high-pressure pump ( 11 ) in turn fuel by a plurality of in operation with the corresponding Injectors of the associated engine ( 15 ) provides connected outlet openings ( 14 ),
Means for controlling the amount of fuel supplied to the inlet port of the high pressure pump ( 11 ),
a second low-pressure pump ( 21 ) for pumping a second liquid,
Flow means for conveying the second liquid to the inlet opening of the high pressure pump ( 11 ),
a check valve ( 23 ) in this flow to prevent the flow of fuel to the second low pressure pump ( 21 ),
Means for controlling the flow of the secondary liquid and
a further check valve for preventing the flow of the second liquid to the first low pressure pump ( 12 ).

2. Fuel system according to claim 1, characterized in that the means for controlling the amount of fuel supplied to the inlet opening of the high-pressure pump ( 11 ) have an adjustable throttle ( 13 ), and in that the second liquid with the fuel in or adjacent to the throttle ( 13 ) is mixed.

3. Fuel system according to claim 1, characterized in that the means for controlling the flow of the second liquid have an on / off valve which is arranged so that it is closed when the engine ( 15 ) is overturned.

4. Fuel system according to claim 3, characterized in that the second low-pressure pump ( 21 ) is a constant flow pump, the ratio of second liquid / fuel being increased when the fuel flow to the engine ( 15 ) is reduced.

5. Fuel system according to claim 1, characterized characterized in that the means for controlling the Flow of secondary fluid one Have flow controller.

6. Fuel system according to claim 1, characterized in that it comprises a sensor for measuring the level of the second liquid in a storage container ( 20 ) from which the second low-pressure pump ( 21 ) draws the liquid, the sensor operating a valve in the controls the fuel supply line leading to the engine ( 15 ), the fuel flow to the engine ( 15 ) being switched off when the stored amount of secondary fluid drops to a critical level.